JPS60191665A - ア−ク溶接ロボツト - Google Patents
ア−ク溶接ロボツトInfo
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- JPS60191665A JPS60191665A JP4518784A JP4518784A JPS60191665A JP S60191665 A JPS60191665 A JP S60191665A JP 4518784 A JP4518784 A JP 4518784A JP 4518784 A JP4518784 A JP 4518784A JP S60191665 A JPS60191665 A JP S60191665A
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- JP
- Japan
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- welding
- torch
- consumable electrode
- current
- wire
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
おけるオツシレート幅自動制帥方法を嫡用するアーク溶
接ロボットにつき、溶接欠陥がない健全な継手を得るも
のに関する。
接ロボットにつき、溶接欠陥がない健全な継手を得るも
のに関する。
消耗電ｉｆｔｉ（釣下ワイヤと称する）イヒ使用するア
ーク溶接においては、母材（開’Ａ：）に対して溶接ト
ーチをＩＶＡ方向にオツシレートさせる溶接法がある。
ーク溶接においては、母材（開’Ａ：）に対して溶接ト
ーチをＩＶＡ方向にオツシレートさせる溶接法がある。
この場合、開先間隔か一定でないときオツシレート幅が
一定であると、溶接欠陥が生ずるおそれがある。このた
めに、自動溶接に際しては開先間隔に応じてオツシレー
ト幅を自動制御する必要があるが、かかる装置は未だ
提案されていない。考えられる構成としては溶接トーチ
の近傍に検出子を装置することなどがあるが、溶接部分
に装置、を旬加するのは好ましい方法ではない。
一定であると、溶接欠陥が生ずるおそれがある。このた
めに、自動溶接に際しては開先間隔に応じてオツシレー
ト幅を自動制御する必要があるが、かかる装置は未だ
提案されていない。考えられる構成としては溶接トーチ
の近傍に検出子を装置することなどがあるが、溶接部分
に装置、を旬加するのは好ましい方法ではない。
本発明は、上述に鑑み溶接時の溶接条件を演算して開先
間隔に応じてオツシレート幅を自動的に制御するアーク
溶接ロボットの提供を目的とする。
間隔に応じてオツシレート幅を自動的に制御するアーク
溶接ロボットの提供を目的とする。
かかる目的を達成する本発明は、三次元空間の任意な点
へ溶接トーチを移動することができて、かつ必要な任意
の上記溶接トーチの姿勢をとることが可能であシ、さら
に心火な溶接条件緒元を制御できるアーク溶接ロボット
であって、消耗電極を使用して溶接トーチをオツシレー
トさせながら行なうアーク溶接において、平均電流Ｉａ
および実効電流Ｉｅで示される溶接電流と消耗電極送給
速度Ｖとを検出し、上記溶接電流Ｉａ、Ｉｅ及び消耗電
極送給速度Ｖを演算回路で演算処理して消耗電極突出し
長さＬＦ：をめ、更に上記溶接トーチのオ・２シレート
による上記消耗電極突出し長さＬＥ−の変化・ぐターン
から、上記＃接トーチのオツシレート中心位置と被溶接
物によって構成される継手の中心位置との偏差および開
先面を認知し、上、ｂ己オツシレ−１・中心位置と上記
継手の中心位置との相対位＠関：係が設定どおシになる
ように常に上記浴接トーチ位置を制御してアークが溶接
ｌｉＪを自動的に倣うようにし、上記開先ｉｈＪの面間
距離の変化に応じてオツシレート幅を自動Ｗ・づ整する
と共に浴接速度を制征１して開先間隔が変化しても省コ
に一定のビード高さを得るオツシレート幅自動制御機能
を有す、ることを％徽とする。
へ溶接トーチを移動することができて、かつ必要な任意
の上記溶接トーチの姿勢をとることが可能であシ、さら
に心火な溶接条件緒元を制御できるアーク溶接ロボット
であって、消耗電極を使用して溶接トーチをオツシレー
トさせながら行なうアーク溶接において、平均電流Ｉａ
および実効電流Ｉｅで示される溶接電流と消耗電極送給
速度Ｖとを検出し、上記溶接電流Ｉａ、Ｉｅ及び消耗電
極送給速度Ｖを演算回路で演算処理して消耗電極突出し
長さＬＦ：をめ、更に上記溶接トーチのオ・２シレート
による上記消耗電極突出し長さＬＥ−の変化・ぐターン
から、上記＃接トーチのオツシレート中心位置と被溶接
物によって構成される継手の中心位置との偏差および開
先面を認知し、上、ｂ己オツシレ−１・中心位置と上記
継手の中心位置との相対位＠関：係が設定どおシになる
ように常に上記浴接トーチ位置を制御してアークが溶接
ｌｉＪを自動的に倣うようにし、上記開先ｉｈＪの面間
距離の変化に応じてオツシレート幅を自動Ｗ・づ整する
と共に浴接速度を制征１して開先間隔が変化しても省コ
に一定のビード高さを得るオツシレート幅自動制御機能
を有す、ることを％徽とする。
ここで、第１図ないし第８図を征服して本発明の詳細な
説明する。なお、本実施例においてはデソタル演算によ
る処理を例示するものであるが、アナログ演算でももち
ろん差支えない。
説明する。なお、本実施例においてはデソタル演算によ
る処理を例示するものであるが、アナログ演算でももち
ろん差支えない。
第１図はアーク溶接ロボットの一例の構成図である。同
図中、１は消耗電極用の溶接トーチ、２は溶接トーチ１
に回動を与える回動機構部であるトーチ傾斜軸、５は溶
接トーチ１に回転運動を力える手首旋回軸、４はトーチ
傾斜軸２と手首旋回軸３とを保持してこれらにＺ方向（
上下方向）の運動を与えるＺ方向移動軸、５は２方向移
動軸４を保持してＹ方向（前後方向）の運動を力えるＹ
方向移動軸、６はＹ方向移動軸５を保持してＸ方向（左
右方向）の運動を与えるＸ方向移動軸、７は制御装置、
８は電動駆動装置、９はアーク溶接機、１０は制御指令
を制御装ｆＭ’ ７に出力する遠隔操作盤である。ここ
で、制御装置７は電動駆動装＃８を介してトーチ傾斜軸
２、手首旋回軸３．２方向移動軸４、Ｙ方向移動軸５、
およびＸ方向移動軸６の運動を制御すると共に、アーク
溶接機９に作用して溶接部３ｆＣ（Ｉ 、 Ｉｅ 、
Ｉａ ）、ｍ接電圧＜ｖ＞、ｒｙイーｗ送給速度（Ｖ）
等の溶接条件を制御することができる。更に、制御装置
７には、溶接トーチ位置を制御してオツシレート幅を溶
接線の開先間隔の変化に従って自動的に変化させる演算
機能、および演算した開先間隔に応１−て溶枡棟處を自
動的に変化させる演算機能も内蔵されている。
図中、１は消耗電極用の溶接トーチ、２は溶接トーチ１
に回動を与える回動機構部であるトーチ傾斜軸、５は溶
接トーチ１に回転運動を力える手首旋回軸、４はトーチ
傾斜軸２と手首旋回軸３とを保持してこれらにＺ方向（
上下方向）の運動を与えるＺ方向移動軸、５は２方向移
動軸４を保持してＹ方向（前後方向）の運動を力えるＹ
方向移動軸、６はＹ方向移動軸５を保持してＸ方向（左
右方向）の運動を与えるＸ方向移動軸、７は制御装置、
８は電動駆動装置、９はアーク溶接機、１０は制御指令
を制御装ｆＭ’ ７に出力する遠隔操作盤である。ここ
で、制御装置７は電動駆動装＃８を介してトーチ傾斜軸
２、手首旋回軸３．２方向移動軸４、Ｙ方向移動軸５、
およびＸ方向移動軸６の運動を制御すると共に、アーク
溶接機９に作用して溶接部３ｆＣ（Ｉ 、 Ｉｅ 、
Ｉａ ）、ｍ接電圧＜ｖ＞、ｒｙイーｗ送給速度（Ｖ）
等の溶接条件を制御することができる。更に、制御装置
７には、溶接トーチ位置を制御してオツシレート幅を溶
接線の開先間隔の変化に従って自動的に変化させる演算
機能、および演算した開先間隔に応１−て溶枡棟處を自
動的に変化させる演算機能も内蔵されている。
この制御装置７の制御は手動でも甘た予めプログラムさ
れた手順による自動制御でもいずれも可能である。
れた手順による自動制御でもいずれも可能である。
第２図は溶接ロボットの要部の構成図である。
第２図において、１１は消耗型棒１２と被溶接材１３と
の間にアーク１４を発生させ溶接金属１５を得るのに必
要な電気エネルギを供給するだめの溶接電源、１１ａは
溶接電圧又は溶接’ＩＷ流などの溶接条件設定器、１は
消耗電極浴接用の溶接トーチ、１７はアーク１４雰囲気
および溶接金属１５を大気からシールドするシールド、
ｙスｔ６を噴出させるシールドガスノズル、１８はワイ
ヤ１２（消耗電極）に給電するだめのテソｆ、ｔ９はａ
当金、２０ ａ 、 ２０ ｂハコイル状に巻かれたワ
イヤ１２を溶接トーチ１内に送給するためのローラーで
ある。送給ローラ２０ａはモニター２１に結合されてお
り、またモーター２１は駆動装置２２によって制御され
ている。
の間にアーク１４を発生させ溶接金属１５を得るのに必
要な電気エネルギを供給するだめの溶接電源、１１ａは
溶接電圧又は溶接’ＩＷ流などの溶接条件設定器、１は
消耗電極浴接用の溶接トーチ、１７はアーク１４雰囲気
および溶接金属１５を大気からシールドするシールド、
ｙスｔ６を噴出させるシールドガスノズル、１８はワイ
ヤ１２（消耗電極）に給電するだめのテソｆ、ｔ９はａ
当金、２０ ａ 、 ２０ ｂハコイル状に巻かれたワ
イヤ１２を溶接トーチ１内に送給するためのローラーで
ある。送給ローラ２０ａはモニター２１に結合されてお
り、またモーター２１は駆動装置２２によって制御され
ている。
このモーター２１によるワイヤ咲り出１−；市菌！！Ｉ
Ｉ１１ａと共に調整する。更に、２３は溶接電源１１の
溶接トーチ１に対する給電部、２４は溶接電流値を検出
する、例えばシャント等の電流値検出器、２５はローラ
ー２０ｂと機械的に結合されワイヤ送給速度を検出する
、例えばロータリエンコーダ等の回転量検出器、２６は
制御装置７から溶接トーチ１のオツシレート位！信号を
受ける増幅器、２７は回転量検出器２５からの信号を適
当なレベルにするだめの増幅器、２８は電流値検出器２
４の信号から溶接電流の平均値Ｉａに比例する信号を発
生するだめの増幅器、２９は電流値検出器２４の信号か
ら溶接電流の実効値Ｉｅに比例する信号を発生するだめ
の増幅器、３０はワイヤ突出し長さＬＥを設定するだめ
の設定器、３１．３２，３３，３４．３５は増幅器、２
６，２．７，２８，２９奔罎与毀≠善÷→はアナログ信
号をディジタル信号に変換しディジタル電算機３６に入
力するためのＡ −Ｄ変換器（アナログーデイソタルｉ
換ｉ） 、３７は電算器３６からのディジタル信号をア
ナログ信号に変換するＡ−Ｄ変換器で、この出力は溶接
口゛ボットのオツシレートを制御する制御装置７へ増幅
器３８を介して入力されるっこの増幅器３８の出力はオ
ツシレ−ト幅制Ｎ（ε号、オツゾレート速度制御信号で
ある。３９は電算機３６からのディジタル信号をアナロ
グ信号に変換するＡ−Ｄ変換器で、溶接線倣いを制御す
る制御装置７へ増幅器４０を介して入力する。４１は電
發１機３６からのディジタル信号をアナログ信号に変換
するＡ−Ｄ変換器で、その出力はトーチ高さを制御する
制御装置７へ増幅器４２を介して入力する。
Ｉ１１ａと共に調整する。更に、２３は溶接電源１１の
溶接トーチ１に対する給電部、２４は溶接電流値を検出
する、例えばシャント等の電流値検出器、２５はローラ
ー２０ｂと機械的に結合されワイヤ送給速度を検出する
、例えばロータリエンコーダ等の回転量検出器、２６は
制御装置７から溶接トーチ１のオツシレート位！信号を
受ける増幅器、２７は回転量検出器２５からの信号を適
当なレベルにするだめの増幅器、２８は電流値検出器２
４の信号から溶接電流の平均値Ｉａに比例する信号を発
生するだめの増幅器、２９は電流値検出器２４の信号か
ら溶接電流の実効値Ｉｅに比例する信号を発生するだめ
の増幅器、３０はワイヤ突出し長さＬＥを設定するだめ
の設定器、３１．３２，３３，３４．３５は増幅器、２
６，２．７，２８，２９奔罎与毀≠善÷→はアナログ信
号をディジタル信号に変換しディジタル電算機３６に入
力するためのＡ −Ｄ変換器（アナログーデイソタルｉ
換ｉ） 、３７は電算器３６からのディジタル信号をア
ナログ信号に変換するＡ−Ｄ変換器で、この出力は溶接
口゛ボットのオツシレートを制御する制御装置７へ増幅
器３８を介して入力されるっこの増幅器３８の出力はオ
ツシレ−ト幅制Ｎ（ε号、オツゾレート速度制御信号で
ある。３９は電算機３６からのディジタル信号をアナロ
グ信号に変換するＡ−Ｄ変換器で、溶接線倣いを制御す
る制御装置７へ増幅器４０を介して入力する。４１は電
發１機３６からのディジタル信号をアナログ信号に変換
するＡ−Ｄ変換器で、その出力はトーチ高さを制御する
制御装置７へ増幅器４２を介して入力する。
かかる第１図および第２図に示す構造において、オラン
レート幅を変化させる場合につき説明する。まず、電流
検出器２４と増幅器２８によって溶接電流の平均値Ｉａ
が、また電流検出器２４と増幅器２９とによって溶接電
流の実効値Ｉｅがめられる。さらに１回転量検出器２５
と増幅器２７とによってワイヤ送給速度Ｖが検出される
。これらのアナログ量はＡ／Ｄ 変換器３２．３３．３
４によってディノタル量に変換されて、ディジタル電算
機３６に加えられる。
レート幅を変化させる場合につき説明する。まず、電流
検出器２４と増幅器２８によって溶接電流の平均値Ｉａ
が、また電流検出器２４と増幅器２９とによって溶接電
流の実効値Ｉｅがめられる。さらに１回転量検出器２５
と増幅器２７とによってワイヤ送給速度Ｖが検出される
。これらのアナログ量はＡ／Ｄ 変換器３２．３３．３
４によってディノタル量に変換されて、ディジタル電算
機３６に加えられる。
ここで。
’ （Ｉａ）： 溶接電流の平均値
（Ｉｅ）： 溶接電流の実効直
（Ｖ）： ワイヤ送給速度
（ＬＢ）： チッ７’１８の先端からアーク１４までの
ワイヤ１２の長さ、いわゆるワイヤ突出し長さとすると
、上記の諸量の間には近似的に次の関係がある。
ワイヤ１２の長さ、いわゆるワイヤ突出し長さとすると
、上記の諸量の間には近似的に次の関係がある。
ＬＨ＝ｆ（Ｉａ、Ｉｅ、ｖ） −−−■従って、０式の
関係をディジタル電算機３６にプログラムしておき、ワ
イヤ送給速度Ｖと浴接電流Ｉａ、 Ｉｅ を与えるとワ
イヤ突出し長さ請求められる。
関係をディジタル電算機３６にプログラムしておき、ワ
イヤ送給速度Ｖと浴接電流Ｉａ、 Ｉｅ を与えるとワ
イヤ突出し長さ請求められる。
つぎに、との■の関係を前提として第３図につき説明す
る。第３図（ａ）は、制御装置７がらのオツシレート位
置信号（振幅が最大になるタイミング及び振幅が零にな
るタイミング）をもとに、即ちオッシレート振幅がゼロ
を横切るタイミングを基準にして、それから一定時間△
ｔ４Ｇに。
る。第３図（ａ）は、制御装置７がらのオツシレート位
置信号（振幅が最大になるタイミング及び振幅が零にな
るタイミング）をもとに、即ちオッシレート振幅がゼロ
を横切るタイミングを基準にして、それから一定時間△
ｔ４Ｇに。
溶接電流Ｉａ、Ｉｅワイヤ送給速度Ｖをサンプリングす
る状態を示す。このタイミングにてα）式にて演算した
ワイヤ突出し長さＬＢの状態を第３図（ｂ）に示す。な
お、第３図では第２図のＶ型突合せ開先内で溶接した場
合の一例を示し、第３図（ａｌではオツシレート速度及
びサンプリング間隔を一定であるとすると１縦軸は等両
市にオッシレート振幅となる。また、データＩａ、Ｉｅ
。
る状態を示す。このタイミングにてα）式にて演算した
ワイヤ突出し長さＬＢの状態を第３図（ｂ）に示す。な
お、第３図では第２図のＶ型突合せ開先内で溶接した場
合の一例を示し、第３図（ａｌではオツシレート速度及
びサンプリング間隔を一定であるとすると１縦軸は等両
市にオッシレート振幅となる。また、データＩａ、Ｉｅ
。
■のサンプリングは振幅のゼロクロス時から最大まで往
路のみで行ない、復路では行なわない（第３図（ａ）太
線参照）。このように開先内でオツシレート溶接を行な
うと、第３図（ｂ）に示すようにオツシレート位置（第
３図（ａ）の各サンプリングにおける太線座標つとそれ
に対応するワイヤ突出し長さＬＥとのパターン図が得ら
れる。
路のみで行ない、復路では行なわない（第３図（ａ）太
線参照）。このように開先内でオツシレート溶接を行な
うと、第３図（ｂ）に示すようにオツシレート位置（第
３図（ａ）の各サンプリングにおける太線座標つとそれ
に対応するワイヤ突出し長さＬＥとのパターン図が得ら
れる。
第４図は、被溶接材１３で形成される開先が変化してい
る状態を示す５第５図および第６図は、第４図に示す開
先間隔が異なる２つの開先でオツシレート溶接を行った
時のオツシレート幅Ｗとワイヤ突出し長さＬＨとの関係
を模式図に示したものである。
る状態を示す５第５図および第６図は、第４図に示す開
先間隔が異なる２つの開先でオツシレート溶接を行った
時のオツシレート幅Ｗとワイヤ突出し長さＬＨとの関係
を模式図に示したものである。
第５図は第６図に比べて開先間隔が小さい場合を示して
いるが、両図に示す状態を第３図（ｂ）のようにサンプ
リングしてＬＤをめると、開先間隔が小さい時は大きい
時に比べて、小さいオツシレート振幅でワイヤ突出し長
さＬＥが急速に減少するのが観察される。すなわち、■
式でｌａ。
いるが、両図に示す状態を第３図（ｂ）のようにサンプ
リングしてＬＤをめると、開先間隔が小さい時は大きい
時に比べて、小さいオツシレート振幅でワイヤ突出し長
さＬＥが急速に減少するのが観察される。すなわち、■
式でｌａ。
Ｉｅが一定であると仮定したとき、開先とワイヤとが近
づくにつれてワイヤ突出し長さＬＥを減少させなければ
電流Ｉａ、ｌｅが一定とならないからである。
づくにつれてワイヤ突出し長さＬＥを減少させなければ
電流Ｉａ、ｌｅが一定とならないからである。
第７図、第８図は、第５図と第６図の関係を定量的に明
らかにするために示した図である。
らかにするために示した図である。
ここで％ＬＥＯはオツシレート振幅Ｗが小さい時の、即
ち開先中央付近でのワイヤ突出し長さＬＥ の値すなわ
ちオツシレート振幅時ワイヤ突出し長さである。γは、
演算によってめたワイヤ突出し長さＬＢ値にバラツキが
あるので、これを除くために設けたパラメータすなわち
バラツキ除去ノぐラメータである。ＵＵオツンレート振
幅Ｗを制御するだめに設けたノ４ラメータすなわちオツ
シレート振幅制御パラメータである、第７図は、開先形
状が一定の時にオツシレート振幅制御パラメータＵの設
定値によつ−Ｃオツシレート幅Ｗが変化することを説明
する図である。
ち開先中央付近でのワイヤ突出し長さＬＥ の値すなわ
ちオツシレート振幅時ワイヤ突出し長さである。γは、
演算によってめたワイヤ突出し長さＬＢ値にバラツキが
あるので、これを除くために設けたパラメータすなわち
バラツキ除去ノぐラメータである。ＵＵオツンレート振
幅Ｗを制御するだめに設けたノ４ラメータすなわちオツ
シレート振幅制御パラメータである、第７図は、開先形
状が一定の時にオツシレート振幅制御パラメータＵの設
定値によつ−Ｃオツシレート幅Ｗが変化することを説明
する図である。
ここで、バラツキ除去パラメータγおよびオツシレート
振幅１１ｉ１）呻パラメータＵはあらかじめ友験によっ
てめた適正な値をデイノタル竜算機３６に・ぐラメータ
として設定しておく。
振幅１１ｉ１）呻パラメータＵはあらかじめ友験によっ
てめた適正な値をデイノタル竜算機３６に・ぐラメータ
として設定しておく。
溶接が開始されると、オッシレート振１１ｍ ｗの零の
タイミングを待って検出し、検出したらデータＩａ、Ｉ
ｅ、ｖ（ｉ７サンプリンダレワイヤ突出し長さＬＥを■
式に従って演算する。次に△を後又データをサンプリン
グしワイヤ突出し長さＬＢを計算する。この過程を数回
繰返して、その平均値ＬＢＯをめておく。
タイミングを待って検出し、検出したらデータＩａ、Ｉ
ｅ、ｖ（ｉ７サンプリンダレワイヤ突出し長さＬＥを■
式に従って演算する。次に△を後又データをサンプリン
グしワイヤ突出し長さＬＢを計算する。この過程を数回
繰返して、その平均値ＬＢＯをめておく。
その後は、△を毎にデータＩａ、Ｉｅ 、ｖに基づ（Ｌ
Ｆ、を演算し、ＬＦｉとＬＢＯ−（γ＋Ｕ）との大小関
係に注１コする。もし、 ＬＥ≧Ｌｗｏ −（γ＋Ｕ）
ならば。
Ｆ、を演算し、ＬＦｉとＬＢＯ−（γ＋Ｕ）との大小関
係に注１コする。もし、 ＬＥ≧Ｌｗｏ −（γ＋Ｕ）
ならば。
さらに同じ方向にオツシレートを行う。しかし、Ｌｇ＜
ＬＥｏ−（γ＋Ｕ）の条件が数回連続して成立すれば、
開先のすみに至ることになりオソシレート方向を反転さ
せる。次の％サイクルはデータのサンプリングを行なわ
ずオツシレート１辰幅Ｗの零タイミングを待つ。まだオ
ツシレート振幅が零のタイミングを検出し以後上述で述
べたシーケンスを繰返す。このようにしておけば、γ、
Ｕで設足された・やラメータ朱件に従い５適当な大きさ
でオツシレートが繰返し行われる。
ＬＥｏ−（γ＋Ｕ）の条件が数回連続して成立すれば、
開先のすみに至ることになりオソシレート方向を反転さ
せる。次の％サイクルはデータのサンプリングを行なわ
ずオツシレート１辰幅Ｗの零タイミングを待つ。まだオ
ツシレート振幅が零のタイミングを検出し以後上述で述
べたシーケンスを繰返す。このようにしておけば、γ、
Ｕで設足された・やラメータ朱件に従い５適当な大きさ
でオツシレートが繰返し行われる。
ところで、第７図は同一開先形状の場合に、ノクラメー
タＵをＵ＋ 、Ｕｔ 、Ｕ、 ＜Ｕ２ 、とした場合の
例を示しているがｓＬｇ＜ＬＥ６−（γ＋Ｕ）の条件を
成立するためにはＵ２の方がＵｌの場合よりも大きくオ
ツゾレートしなければならないことは第７図から明らか
である。
タＵをＵ＋ 、Ｕｔ 、Ｕ、 ＜Ｕ２ 、とした場合の
例を示しているがｓＬｇ＜ＬＥ６−（γ＋Ｕ）の条件を
成立するためにはＵ２の方がＵｌの場合よりも大きくオ
ツゾレートしなければならないことは第７図から明らか
である。
即ち、Ｕを調整することによってオツシレート幅Ｗを制
御できる。（Ｕ、 ＜Ｕ２ならばＷｌ （ｗ２となる。
御できる。（Ｕ、 ＜Ｕ２ならばＷｌ （ｗ２となる。
）
第８図なよ、開先明部が変化した時に７やラメークＵで
オツシレート幅を制御できることを説１す］した図であ
る。動作の原理は、前記と全く１司−であるが、第８図
の場合はノＲラメータＵを一定のＵ３に設定したことで
あり、この条件を満足させるためには、開先間隔が大き
い時のオツゾレート幅（Ｗ３）は開先間隔が小さい時の
オツシレ＝１・幅（Ｗ、）よりも大きくなることは第８
図から明らかなことである。
オツシレート幅を制御できることを説１す］した図であ
る。動作の原理は、前記と全く１司−であるが、第８図
の場合はノＲラメータＵを一定のＵ３に設定したことで
あり、この条件を満足させるためには、開先間隔が大き
い時のオツゾレート幅（Ｗ３）は開先間隔が小さい時の
オツシレ＝１・幅（Ｗ、）よりも大きくなることは第８
図から明らかなことである。
以上、第７図から、開先間隔が同一の場合オツシレート
幅はノぐラメータＵＫよって制御できること、まだ開先
間隔が変化しているｌＩ８は適正なＵを設定することに
よって開先間隔の変１１ｉ１ｒに適応してオツシレート
幅が変化することを説す１した。
幅はノぐラメータＵＫよって制御できること、まだ開先
間隔が変化しているｌＩ８は適正なＵを設定することに
よって開先間隔の変１１ｉ１ｒに適応してオツシレート
幅が変化することを説す１した。
次に、第３図において、 Ｉ４の１サイクルのサンプリ
ングの総和の平均ＩＩＪｍは、１サイクルのワイヤ突出
し長ざｌＬＢの平均値であり次のように演算することが
できる。
ングの総和の平均ＩＩＪｍは、１サイクルのワイヤ突出
し長ざｌＬＢの平均値であり次のように演算することが
できる。
したがって、設定器３０の設定値ＬＥｄと上述のＬＥｍ
とを比較してもし、ＬＥｍ ＞ ＬＢｄならば、溶接ロ
ボットの１・−チ高さを、制御するｆｔｊｌｌ １１装
置７へＬＥｌｌｌＬＢｄに比例する信号を出しｔ ＬＥ
ｍ＝Ｌｇｄになるまで溶接ロボットの各軸２ 、３ 、
４ 、５゜６を制御する。逆に、 ＬｉＥｍ ＜ ＬＨ
ａならば前述と同様ＬＤ＋ｎ ＝ ＬＥｄになる′まで
溶接ロボットの各軸２．３，４，５．６を１ｌｉｌＪ岬
する。
とを比較してもし、ＬＥｍ ＞ ＬＢｄならば、溶接ロ
ボットの１・−チ高さを、制御するｆｔｊｌｌ １１装
置７へＬＥｌｌｌＬＢｄに比例する信号を出しｔ ＬＥ
ｍ＝Ｌｇｄになるまで溶接ロボットの各軸２ 、３ 、
４ 、５゜６を制御する。逆に、 ＬｉＥｍ ＜ ＬＨ
ａならば前述と同様ＬＤ＋ｎ ＝ ＬＥｄになる′まで
溶接ロボットの各軸２．３，４，５．６を１ｌｉｌＪ岬
する。
上記によってＬＥをＬｇｄの値に常に保持することがで
きろう また、第３図（ｂ）において、１ｌｌｌ ＬＢの上側（
左側）あるが、△Ｄ”ｔ＝Ｏの時はオツシレート中心軸
と被溶接材１３で形成される開先の中心軸が不一致であ
ることを示している。即ち、ΔＤ＞Ｏであれば、オツシ
レート中心軸は開先の中心軸よりも右側に存在し、逆に
、△Ｄ（Ｏならばオソンレート中心軸は開先の中心軸よ
りも左側に存在している。
きろう また、第３図（ｂ）において、１ｌｌｌ ＬＢの上側（
左側）あるが、△Ｄ”ｔ＝Ｏの時はオツシレート中心軸
と被溶接材１３で形成される開先の中心軸が不一致であ
ることを示している。即ち、ΔＤ＞Ｏであれば、オツシ
レート中心軸は開先の中心軸よりも右側に存在し、逆に
、△Ｄ（Ｏならばオソンレート中心軸は開先の中心軸よ
りも左側に存在している。
従って、△Ｄ＞Ｏならば溶接ロボットの溶接線倣いを制
御する制御装置７へ△Ｄに比例する信号を出力し、△Ｄ
＝０になるまで、溶接ロボットの各軸２，３，４，５．
６を制御し、逆に、△Ｄ＜０ならば前述と同様に△Ｄ＝
Ｏになるまで浴接ロボットの各軸２，３，４，５．６を
制御する。
御する制御装置７へ△Ｄに比例する信号を出力し、△Ｄ
＝０になるまで、溶接ロボットの各軸２，３，４，５．
６を制御し、逆に、△Ｄ＜０ならば前述と同様に△Ｄ＝
Ｏになるまで浴接ロボットの各軸２，３，４，５．６を
制御する。
上記によって、オッ７レート中心位置を常に開先の中心
位置に保つことができる。
位置に保つことができる。
以上で本実施例によれば、開先間隔が変動した場合にオ
ツシレート幅がそれに適応すること、また、トーチ１と
被浴接材１３との距離が変化しても、常にトーチ高さを
設定値に保持できること、さらに、溶接線が変化しても
それに自動追随できることを述べたが開先間隔が変動し
た場合ワイヤ送給速度が一定で（ａ常この条件である）
、かつ溶接速度が一定であれば、ビード高さが変化する
。
ツシレート幅がそれに適応すること、また、トーチ１と
被浴接材１３との距離が変化しても、常にトーチ高さを
設定値に保持できること、さらに、溶接線が変化しても
それに自動追随できることを述べたが開先間隔が変動し
た場合ワイヤ送給速度が一定で（ａ常この条件である）
、かつ溶接速度が一定であれば、ビード高さが変化する
。
従って、第７図、第８図に示すようにディジタル電算機
３６はオツシレート幅Ｗを演算することができるので、
Ｗの値に応じてトーチ１の移動速度を制御して常にビー
ド高さが均一になるようにする。
３６はオツシレート幅Ｗを演算することができるので、
Ｗの値に応じてトーチ１の移動速度を制御して常にビー
ド高さが均一になるようにする。
以上説明したように本発明によれば開先間隔の変動に対
し°て自動的にオツシレート幅が適応し、かつ溶接線を
自動追随するので、欠陥のない溶接継手部が得られ、溶
接ロデットの信頼性を向上させることが出来る。
し°て自動的にオツシレート幅が適応し、かつ溶接線を
自動追随するので、欠陥のない溶接継手部が得られ、溶
接ロデットの信頼性を向上させることが出来る。
第１図ないし第８図は本発明の実施例に係り、第１図は
アーク溶接ロボットの一例の構成図、第２図は装置の構
成図、第３図（ａ）は時間（サンノリング時刻）に対す
るオツシレート幅の状態図、第３図（ｂ）は第３図（ａ
）に対応するオツシレート位置に対するワイヤ突出し長
さの特性図、第４図は開先が変化する場合の被溶接材の
斜視図。 第５図は狭開先の説明図、第６図は広開光の説明図、第
７図はパラメータＵを変化させた場合の説明図、第８図
は開先間隔を変えた場合の説明図である。 図面中。 １は溶接トーチ、 ２はトーチ傾斜軸、 ３は手首旋回軸。 ４はＺ方向移動軸、 ５はＹ方向移動軸。 ６はＸ方向移動＋１１＋ 。 ７は制御装置、 １２は消耗電極。 １３は被溶接物、 ２４は電流検出器、 ２５は回転址検出器、 Ｖ／ 、 Ｗｌ 、 Ｗ’２ 、 Ｗ３ 、 Ｗ４はオ
ツシレート幅。 Ｕｔ 、 Ｕｔ 、 Ｕｓはパラメータである。 特許出願人 三菱重工業株式会社 復代理人 第５図 第６区 第７図 第８図 １’）Ｉ’ｌ−１９
アーク溶接ロボットの一例の構成図、第２図は装置の構
成図、第３図（ａ）は時間（サンノリング時刻）に対す
るオツシレート幅の状態図、第３図（ｂ）は第３図（ａ
）に対応するオツシレート位置に対するワイヤ突出し長
さの特性図、第４図は開先が変化する場合の被溶接材の
斜視図。 第５図は狭開先の説明図、第６図は広開光の説明図、第
７図はパラメータＵを変化させた場合の説明図、第８図
は開先間隔を変えた場合の説明図である。 図面中。 １は溶接トーチ、 ２はトーチ傾斜軸、 ３は手首旋回軸。 ４はＺ方向移動軸、 ５はＹ方向移動軸。 ６はＸ方向移動＋１１＋ 。 ７は制御装置、 １２は消耗電極。 １３は被溶接物、 ２４は電流検出器、 ２５は回転址検出器、 Ｖ／ 、 Ｗｌ 、 Ｗ’２ 、 Ｗ３ 、 Ｗ４はオ
ツシレート幅。 Ｕｔ 、 Ｕｔ 、 Ｕｓはパラメータである。 特許出願人 三菱重工業株式会社 復代理人 第５図 第６区 第７図 第８図 １’）Ｉ’ｌ−１９
Claims (1)
- 三次元空間の任意な点へ溶接トーチを移動することがで
きて、かつ必要な任意の上記溶接トーチの姿勢をとるこ
とが可能であシ、さらに必要な溶接条件諸元を制御でき
るアーク溶接ロボットであって、消耗電極を使用して溶
接トーチをオツシレートさせながら行なうアーク溶接に
おいて、平均電流１ａおよび実効電流Ｉｅで示される溶
接１０゛１流と消耗電極送給速度Ｖとを検出し、上記溶
接電流Ｉａ、Ｉｅ及び消耗電極突出速１圧Ｖをぴ釣回路
で演算処理して消耗電極突出し長さ請求め、更に上記溶
接トーチのオツシレートによる上記消耗電極突出し長さ
ＬＥの変化パターンから、上記溶接トーチのオツシレー
ト中心位置と被溶接物によって構成される継手の中心位
置との偏差および開先面を認知し、止子・”Ｊ−’ソ
・ソ １ノ − ｋ ｃｌ、＋ ＋ｌゝ１々″ｒ＋ｋＭ
μ しｔ−鼾電壬の山、１′−看゛、−ｌχｔとの相
対位置関係が設定どおりになるように常に上記溶接トー
チ位置を制御してアーク点が的接線を自動的に倣うよう
にし、上記開先ｕｎの面間距離の変化に応じてオツシレ
ート幅を自動調整すると共に溶接速度を制御ｊして開先
間隔か変化しても常に一定のビード高さを得ン〕オソン
レート幅自動制御機能を有することを特徴とするアーク
溶接ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4518784A JPS60191665A (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | ア−ク溶接ロボツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4518784A JPS60191665A (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | ア−ク溶接ロボツト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60191665A true JPS60191665A (ja) | 1985-09-30 |
Family
ID=12712264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4518784A Pending JPS60191665A (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | ア−ク溶接ロボツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60191665A (ja) |
-
1984
- 1984-03-09 JP JP4518784A patent/JPS60191665A/ja active Pending
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